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某镁铝合金(MgxAly)是贮氢材料,可在通入氩气的条件下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼制得.为测定该合金的成分,称取一定质量的样品放入500mL稀硫酸中,样品全部溶解并产生气体.待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与NaOH溶液的体积关系如图2所示.完成下列问题:

(1)熔炼制取镁铝合金(MgxAly)时通入氩气的目的是
 
.
(2)该镁铝合金(MgxAly)的化学式为
 
.
(3)NaOH溶液的物质的量浓度为
 
.
(4)该合金在一定条件下吸氢的化学方程式为:MgxAly+xH2═xMgH2+yA1.得到的混合物在6.0mol?L-1HCl溶液中能完全释放出H2,1mol MgxAly完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为
 
.
(5)将该镁铝合金置于NaOH溶液可以构成原电池,写出负极发生的反应
 
.
(6)如图1甲为甲醇燃料电池,乙池为铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨.M电极的材料是
 
,该铝制品表面“钝化”时的反应式为:
 
.
考点:有关混合物反应的计算,原电池和电解池的工作原理,常见化学电源的种类及其工作原理
专题:计算题,电化学专题
分析:(1)金属镁和铝容易被氧气氧化,进入氩气可以防止镁铝被氧化;
(2)根据图2加入136.7mL氢氧化钠溶液时恰好生成0.29mol氢氧化铝和氢氧化铝沉淀,加入156.7mL氢氧化钠溶液时,沉淀被溶解的为氢氧化铝,据此可以计算出氢氧化铝、氢氧化铝的物质的量,根据质量守恒可知镁铝的物质的量之比;
(3)根据氢氧化铝与氢氧化钠反应的方程式及氢氧化铝的物质的量、氢氧化钠的体积计算出氢氧化钠的浓度;
(4)释放出的H2 包括Mg17Al12吸收的氢,还包括镁、铝和盐酸反应生成的氢气;
(5)镁不与氢氧化钠溶液反应,铝能够与氢氧化钠溶液反应,所以负极为铝,正极为镁,负极铝失去电子与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子,据此写出电极反应;
(6)根据图1中反应产物判断原电池电极,然后判断电解池的阴、阳极,铝应该在阳极放电生成铝离子,然后铝离子与碳酸氢根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,氢氧化铝分解可以得到氧化铝,据此进行解答.
解答: 解:(1)熔炼制取镁铝合金(MgxAly)时通入氩气的目的是防止镁铝被空气中的氧气氧化,
故答案为:防止镁铝被空气氧化;
(2)氢氧化镁和氢氧化铝总物质的量为:0.29mol,加入过量氢氧化钠溶液后,剩余的0.17mol沉淀为氢氧化镁,则氢氧化铝沉淀的物质的量为0.12mol,根据质量守恒定律可知,原合金中镁和铝的物质的量之比为:0.17mol:0.12mol=17:2,所以该镁铝合金(MgxAly)的化学式为:Mg17Al12,
故答案为:Mg17Al12;
(3)溶解0.12mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的体积为:(156.7-136.7)mL=20mL,根据反应方程式Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知,氢氧化钠的物质的量浓度为:
0.12mol
0.02L
=6mol?L-1,
故答案为:6mol?L-1;
(4)1molMg17Al12完全吸氢17mol,在盐酸中会全部释放出来,镁铝合金中的镁和铝都能与盐酸反应生成H2,1molMg17Al12完全反应生成氢气的物质的量分别为地17mol、18mol,则生成氢气一共(17+17+18)mol=52mol,
故答案为:52mol;
(5)由于镁不与氢氧化钠溶液反应,所以负极为铝,电解质为氢氧化钠溶液的负极反应为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O;
(6)由装置图可知,b极通入气体后产生气体,c极通入气体后产生水,故b极通入为甲醇,c极通入的是氧气,原电池负极发生氧化反应,正极反应还原反应,所以b为正极,c为负极,M连接的为电源正极,则M为阳极,Al应该在阳极放电:Al-3e-=Al3+,生成的Al3+与HCO3-发生双水解:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑,生成的氢氧化铝分解生成氧化铝:2Al(OH)3=Al2O3↓+3H2O,总反应为:2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O,
故答案为:铝制品;2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3↓+6CO2↑+3H2O(或(Al-3e-=Al3+、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑、2Al(OH)3=Al2O3↓+3H2O).
点评:本题考查了有关混合物的简单计算、原电池、电解池工作原理等知识,题目难度中等,试题题量稍大,掌握掌握原电池、电解池工作原理,明确混合物组成的计算方法.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

下列各组离子在溶液中可能大量共存的是(  )
A、pH=0的溶液:K+、Ca2+、HCO3-、NO3-
B、能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液:K+、I-、SO42-、NO3-
C、使紫色石蕊变蓝的溶液:K+、Na+、CH3COO-、SO42-
D、能够溶解Al且放出H2的溶液:NH4+、K+、Br-、Na+

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科目:高中化学 来源: 题型:

NA为阿伏加德罗常数,下列物质的物质的量最小的是(  )
A、含NA个氧原子的O2
B、标准状况下2.24LN2
C、0.5molCH4
D、22gCO2(CO2摩尔质量为44g?mol-1)

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科目:高中化学 来源: 题型:

(Ⅰ)氨是一种重要的化工原料,氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一.
(1)恒温下,向一个2L的密闭容器中充入1mol N2和2.6mol H2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
时间/min 5 10 15 20 25 30
c(NH3)/( mol?Lˉ1) 0.08 0.14 0.18 0.20 0.20 0.20
此条件下,该反应达到化学平衡时,氮气的浓度为
 
.
(2)希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides用一种特殊的电解方法合成氨.即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入到570℃的电解池中,用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,金属钯多晶薄膜做电极,转化率高达78%.其实验装置如图甲.阴极的电极反应式
 
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(3)用标准盐酸标定某氨水的浓度时应该选择下列哪种指示剂最好
 
.
A.甲基橙        B.石蕊       C.酚酞
(Ⅱ) pC类似pH,是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的常用对数负值,如溶液中某溶质的浓度为:1×10ˉ3mol?Lˉ1,则pC=-lg(1×10ˉ3)=3.某温度下,H2CO3溶液的pC-pH关系如图乙.
请回答下列问题:
(1)pH=2~4时,H2CO3溶液中主要存在的离子为
 
;
(2)求此温度下H2CO3?H++HCO3ˉ 的电离平衡常数
 
;
(3)能够抵抗外来少量酸碱的影响、保持自身 pH变化不大的溶液,称之为缓冲溶液.如浓度均为0.1mol?Lˉ1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液就是一种缓冲溶液,加入少量酸或碱,由于平衡HCO3ˉ?H++CO32ˉ移动,溶液中H+浓度变化不大.根据上述信息,确定氨水和氯化铵的混和溶液能不能形成缓冲溶液
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

有10mL NaOH溶液,向其中通入一定量的CO2,得到了Na2CO3和NaHCO3的混合溶液.向所得溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,边加边振荡.使其充分反应,产生CO2气体的体积(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示.
请回答下列问题:
(1)向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸时发生反应的离子方程式为
 
、
 
.
(2)混合溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为
 
.
(3)原NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为
 
,所通CO2气体的体积在标准状况下为
 
.
(4)amL同浓度的NaOH溶液,与足量的CO2发生反应,得到的溶液中所含溶质的最大质量为
 
 (用含a的数学式表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲醇是一种可再生的优质燃料,用途广泛,研究其作用具有广阔前景.
(1)已知在常温常压下,测得反应的反应热如下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H1=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566.0kJ/mol
CH3OH不完全燃烧生成CO和气态水的热化学方程式是
 
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(2)工业上生产甲醇的反应如下:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ/mol
在某温度下,容积均为1L的A、B两个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容.容器B中经10s后达到平衡.达到平衡时的有关数据如下表:
 容器 A B
反应物投入量 1mol CO2(g)和3mol H2(g) 1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)
反应能量变化 放出αkJ热量 吸收19.6kJ热量
①从反应开始至达到平衡时,容器B中CH3OH的平均反应速率为
 
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②该温度下,B容器中反应的化学平衡常数的数值为
 
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③α=
 
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④下列措施能使容器A中甲醇的产率增大的是
 
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a.升高温度                b.将水蒸气从体系分离
c.用更有效的催化剂         d.将容器的容积缩小一半
(3)我国科学院化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池.甲醇燃料电池的工作原理如图所示.
①该电池工作时,b口通入的物质为
 
.
②该电池正极的电极反应式为
 
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科目:高中化学 来源: 题型:

某研究性学习小组探究溴的制备及提纯
●资料收集
溴 物理性质 暗红色液体,剌激性气味.室温下易挥发.熔点-7.2℃,沸点59.1℃.密度2.928g?cm-3.稍溶于冷水.
化学性质 溶于水生成次溴酸
●溴的制备
现只有下列试剂:溴化钾、MnO2、浓盐酸、稀硫酸、浓硫酸
(1)写出制取溴的化学方程式:
 
.
如图1所示现只有下列仪器:(石棉网、导管、铁架台、塞子等略去)

(2)根据反应原理,制备和收集溴应该选择的仪器有:
 
(填字母序号).
●溴的提纯
实验室用蒸馏法提纯液溴,装置如图2所示.
(3)蒸馏装置都用磨口玻璃器具,而不用橡胶管和橡胶塞连接,是因为
 
.
(4)装置4的作用是
 
.
(5)要想除去液溴中少量Cl2,可在液溴中加入
 
(填序号)后再分液分离即可.
①48%的氢溴酸     ②浓NaOH溶液    ③饱和KI溶液.

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科目:高中化学 来源: 题型:

设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A、25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
B、常温常压下,1g氧气含O2分子数目为
NA
32
C、1mol Na2O2晶体中含阴、阳离子总数为4NA
D、高温高压下合成1mol NH3,要断裂的H-H键数为NA

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科目:高中化学 来源: 题型:

亚氯酸钠(NaClO2)可用作漂白剂,在酸性溶液中生成HClO2而发生分解,分解的化学方程式为5HClO2═4ClO2↑+HCl+2H2O,ClO2是广谱型消毒剂.下列说法正确的是(  )
A、HClO2是有机酸
B、上述反应中,ClO2是氧化产物
C、上述反应中,1mol HClO2分解转移2mol电子
D、上述反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比1:1

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